工裝夾具設(shè)計(jì)圖解及實(shí)例.ppt

2006-2,1,當(dāng)用夾具裝夾工件來(lái)對(duì)進(jìn)行加工時(shí)，必須滿足三個(gè)條件：,1、這批工件在夾具中占有正確的加工位置； 2、夾具安裝在機(jī)床上應(yīng)具有準(zhǔn)確的位置； 3、刀具相對(duì)夾具應(yīng)具有準(zhǔn)確的位置。,2006-2,2,第二章 工件裝夾與夾具設(shè)計(jì)原理,為保證工件某工序的加工要求，必須在加工前，使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。 這項(xiàng)工作便是對(duì)工件的裝夾（安裝）。 在成批加工工件時(shí)一般都通過(guò)夾具來(lái)進(jìn)行。 機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。,2006-2,3,這里涉及了三層關(guān)系： 工件相對(duì)夾具， 夾具相對(duì)于機(jī)床， 工件相對(duì)于機(jī)床。,2006-2,4,工件的最終精度是由工件件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關(guān)系： 工件在夾具上的定位； 夾具相對(duì)于機(jī)床的定位； 工件相對(duì)于機(jī)床的定位； 而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是通過(guò)夾具來(lái)間接保證的。,2006-2,5,工件定位以后必須通過(guò)一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件在加工中保持在準(zhǔn)確定位的位置上， 否則，在加工過(guò)程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng)，破壞了原來(lái)的準(zhǔn)確定位，無(wú)法保證加工要求。 這個(gè)過(guò)程稱為夾緊。 這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。,2006-2,6,一、機(jī)床夾具概述,1、機(jī)床夾具的概念 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。 其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。,2006-2,7,裝夾 = 定位 + 夾緊,定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過(guò)程。 夾緊：工件定位后對(duì)工件施加一定的外力，使工件在加工過(guò)程中保持定位后的正確位置不變動(dòng)。,2006-2,8,裝夾方式,工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點(diǎn)等。 主要裝夾形式有三種： 直接找正裝夾、 劃線找正裝夾和 夾具裝夾。,2006-2,9,效率低，找正精度 較高；適用單件小 批量中形狀簡(jiǎn)單的 工件。,通用性好，但效率 低，精度不高；適 用于單件小批量中 形狀復(fù)雜的鑄件。,操作簡(jiǎn)單，效率高， 容易保證加工精度， 適用于各種生產(chǎn)類型 。,裝夾的方式,2006-2,10,1）直接找正裝夾,將工件裝在機(jī)床上，然后按工件的某個(gè)（或某些）表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得工件在機(jī)床上的正確位置。 直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場(chǎng)合 。,2006-2,11,2006-2,12,2）劃線找正裝夾,這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先劃出位置線、加工線和找正線，裝夾工件時(shí)，先按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。 劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到0.10.5mm。 此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。,2006-2,13,2006-2,14,3）使用夾具裝夾,使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定位和夾緊。 這種裝夾方式效率高、定位精度好而可靠，還可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。,2006-2,15,2006-2,16,2、機(jī)床夾具的分類,（1）按專門化程度分類 1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。 例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。 其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。,2006-2,17,2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。 其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。 當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。 只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。,2006-2,18,2006-2,19,3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。 用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。 通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。,2006-2,20,2006-2,21,4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。 由專業(yè)廠家制造， 其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。,2006-2,22,2006-2,23,5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。 該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。,2006-2,24,（2）按使用的機(jī)床分類,由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。 按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。,2006-2,25,鉆床夾具,鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。,2006-2,26,鏜床夾具,鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系。主要由鏜模底座、支架、鏜套、鏜桿及必要的定位和夾緊裝置組成。,2006-2,27,（3）按夾緊動(dòng)力源分類,根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。,機(jī)床夾具的組成,定位元件,3、機(jī)床夾具的組成,2006-2,29,2006-2,30,圖為用于鉆軸套工件上 6H7孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。 擰緊螺母5，通過(guò)開(kāi)口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。,2006-2,31,(1) 定位元件,它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對(duì)于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對(duì)正確位置。如圖中的定位銷6。,2006-2,32,(2) 夾緊裝置或元件,用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。 如圖中的螺母5和開(kāi)口墊圈4。,2006-2,33,(3) 對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置,這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。 用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對(duì)刀元件，如對(duì)刀塊。 用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。 如圖中的快換鉆套1。,2006-2,34,(4) 連接元件 使夾具與機(jī)床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之間的相互位置關(guān)系。 (5)夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。 它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對(duì)定，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置。 如圖中的夾具體7。,2006-2,35,(6) 其它元件及裝置,有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。 以上這些組成部分，并不是對(duì)每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。,2006-2,36,2006-2,37,4、機(jī)床夾具的功用,1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2 ）能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)； 工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量； 可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。,2006-2,38,3）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。 例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺(tái)上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。,基準(zhǔn),用于確定零件上 其它點(diǎn)、線、面 位置所依據(jù)的那 些點(diǎn)、線、面。,設(shè)計(jì)圖樣上所采 用的基準(zhǔn)就是設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)。（圖）,在加工時(shí)用于工件 定位的基準(zhǔn)，稱為 定位基準(zhǔn)。（圖）,在加工中或加工 后用來(lái)測(cè)量工件 時(shí)采用的基準(zhǔn),在裝配時(shí)用來(lái)確定零 件或部件在產(chǎn)品中相 對(duì)位置所采用的基準(zhǔn),在工序圖上使用的基準(zhǔn)。,加工、測(cè)量、 裝配過(guò)程中使 用的基準(zhǔn)。,二、基準(zhǔn)及其分類,圖2 鉆套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),圖3 齒輪的裝配基準(zhǔn),圖4 工件鉆孔工序簡(jiǎn)圖,定位的任務(wù),定位的原理,三、工件在夾具中的定位,2006-2,44,定位原理,學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 定位是機(jī)械加工中一個(gè)極為重要的問(wèn)題。 要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定位方法。 深刻理解欠定位與過(guò)定位的概念，能正確分析和處理有關(guān)欠定位與過(guò)定位的問(wèn)題。 深刻理解定位誤差的概念，能正確計(jì)算定位誤差。,2006-2,45,(一) 六點(diǎn)定位原理 任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。 工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。 工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。,圖 工件在空間的自由度與工件六點(diǎn)定位,2006-2,47,幾個(gè)需特別注意的問(wèn)題,1）定位與夾緊的區(qū)別 機(jī)械加工中關(guān)于自由度的概念與力學(xué)中自由度的概念不完全相同。 機(jī)械加工中的自由度實(shí)際上是指工件在空間位置的不確定性。 這里特別要注意將定位與夾緊的概念區(qū)分開(kāi)來(lái)。工件一經(jīng)夾緊，其空間位置就不能再改變，但這并不意味著其空間位置是確定的。,2006-2,48,定位是工件在夾具中獲得正確的位置； 夾緊是保證定好的位置不因外力的作用而發(fā)生改變。 例如，板狀工件安放在平面磨床的磁性工作臺(tái)上，扳動(dòng)磁性開(kāi)關(guān)后，工件即被夾緊，其位置就被固定。但工件放在工作臺(tái)什么位置上并不確定，既可以放在1的位置上，也可以放在2的位置上。,2006-2,49,2）六點(diǎn)定位原則中“點(diǎn)”的含義是限制自由度，不要機(jī)械地理解成接觸點(diǎn)。 例如，下圖所示板狀工件安放工作臺(tái)上限制了3個(gè)自由度，是三點(diǎn)定位。 實(shí)際上，工件與工作臺(tái)面接觸點(diǎn)可能有多個(gè)。,2006-2,50,3）限制自由度與加工技術(shù)要求的關(guān)系 工件需限制幾個(gè)自由度？ 需限制哪幾個(gè)自由度？,2006-2,51,2006-2,52,圖2-34a所示為銑削長(zhǎng)方體工件上平面工序，要求保證Z方向上的高度尺寸及上平面與底面的平行度，只需限制 、3個(gè)自由度即可。 而圖2-34b所示為銑削一個(gè)通槽，需限制除了外的其他5個(gè)自由度。 圖中c所示在同樣的長(zhǎng)方體工件上銑削一個(gè)鍵槽，在三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上均有尺寸及相互位置的要求，因此，這種情況必須限制全部的6個(gè)自由度，即完全定位。,2006-2,53,若將圖2-34中的e與b相比較，圖e為圓柱體的工件，而圖b為長(zhǎng)方體工件。雖然，它們均是銑一個(gè)通槽，加工內(nèi)容、要求相同。但是，加工定位時(shí)，圖b的定位基面是一個(gè)底面與一個(gè)側(cè)面，而圖e只能采用外圓柱面作為定位基面。因此，圖e對(duì)于 的限制就無(wú)必要，則限制4個(gè)自由度就可以了。 再如圖2-34d所示過(guò)球體中心打一通孔，定位基面為球面，則對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度均無(wú)必要限制，所以，限制 、2個(gè)移動(dòng)就夠了。,2006-2,54,若將圖2-34的f與e對(duì)照：均是在圓柱體工件上銑通槽，但圖f的加工要求增加了一條，被銑通槽與下端槽需對(duì)中。雖然，它們的定位基面仍是外圓面，但圖f需增加對(duì) 自由度的限制，共需限制5個(gè)自由度才正確。,2006-2,55,(二) 工件的四種定位形式,1、完全定位與2、不完全定位 工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。 按加工要求，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。,圖7 完全定位與不完全定位,2006-2,57,工件定位時(shí)，以下幾種情況允許采用不完全定位 1、 加工通孔或通槽時(shí)，沿貫通軸的位置自由度可不限制。 2、毛坯（本工序加工前）是軸對(duì)稱時(shí)。 3、繞對(duì)稱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度可不限制。 4、加工貫通的平面時(shí)，除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。,2006-2,58,3、欠定位與4、過(guò)定位 按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。 在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。 工件的同一自由度被二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過(guò)定位。 在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過(guò)定位。,圖 常見(jiàn)的幾種過(guò)定位實(shí)例,2006-2,60,消除過(guò)定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑：,提高工件定位表面與定位元件之間的位置精度，以減少或消除過(guò)定位引起的干涉； 改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度 。,圖 改善過(guò)定位的措施,2006-2,62,過(guò)定位是否允許，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析。 一般情況下，如果工件的定位面為沒(méi)有經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的毛坯面，或雖經(jīng)過(guò)了機(jī)械加工，但仍然很粗糙，這時(shí)過(guò)定位是不允許的。 如果工件的定位面經(jīng)過(guò)了機(jī)械加工，并且定位面和定位元件的尺寸、形狀和位置都做得比較準(zhǔn)確，比較光整，則過(guò)定位不但對(duì)工件加工面的位置尺寸影響不大，反而可以增強(qiáng)加工時(shí)的剛性，這時(shí)過(guò)定位是允許的。,2006-2,63,2006-2,64,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)工序圖上（工藝文件）所要求的定位方案。,四、定位方法與定位元件,在具體的夾具中，與工件為點(diǎn)接觸的支承點(diǎn)是由對(duì)工件起定位作用的定位元件如支承釘、支承板、圓柱銷等來(lái)體現(xiàn)的。 一個(gè)定位元件可以體現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)支承點(diǎn)。某一定位元件相當(dāng)支承點(diǎn)的數(shù)目，由該定位元件限制的工件自由度數(shù)來(lái)判斷。,2006-2,66,正確配置支承點(diǎn),一般按三、二、一布置。 主要定位表面受力面積越大越好。,2006-2,67,常見(jiàn)的定位方式及其定位元件,見(jiàn)Word文檔 定位元件,圖 連桿的定位 1定位銷 2支承板 3圓柱銷 4工件,應(yīng)該限制五個(gè)自由度：,1）、在長(zhǎng)方體工件上銑通槽,2）、在長(zhǎng)方體工件上銑不通槽,應(yīng)該限制六個(gè)自由度：,不完全定位,完全定位,六點(diǎn)定位原理應(yīng)用舉例,應(yīng)該限制一個(gè)自由度：,3）、在球面上銑平面,4）、在車床上車外圓,應(yīng)該限制四個(gè)自由度：,不完全定位,不完全定位,分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？,車光軸外圓的三種安裝方式。,a),b),c),2006-2,75,2006-2,76,2006-2,77,2006-2,78,2006-2,79,例題2 試分析圖中各工件，為滿足工件的加工要求需要限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)及各定位基準(zhǔn)所限制的自由度，為各定位基準(zhǔn)選擇相應(yīng)的定位元件及各定位元件所限制的自由度。,2006-2,80,2006-2,81,2006-2,82,由動(dòng)力裝置和夾緊機(jī)構(gòu)兩大部分組成;有的有中間傳力裝置。,圖 夾緊裝置組成示例 1氣缸（動(dòng)力裝置）2壓板（夾緊機(jī)構(gòu)） 3彈簧銷 4偏心輪 5調(diào)整螺釘,1.夾緊裝置的組成,五、工件的夾緊與常用的夾緊裝置,（一）夾緊裝置,2006-2,84,（1）夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； （2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不振動(dòng)，又不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形； （3）夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力； （4）結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。,2. 對(duì)夾緊裝置的基本要求,2006-2,85,3、夾緊力的確定,（1） 確定夾緊力作用點(diǎn)的原則,1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的支承平面內(nèi)； 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位。 3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面，以減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形。,圖 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 1夾具體 2工件 3定位支承,圖 夾緊力作用點(diǎn)對(duì)工件變形的影響,圖 夾緊點(diǎn)靠近加工表面,（2） 確定夾緊力作用方向的原則,1）夾緊力的方向應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好，以保證工件定位準(zhǔn)確可靠； 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形； 3）夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力。,圖 夾緊力垂直指向主要支承面,圖 夾緊力方向與工件剛性關(guān)系,一般采用機(jī)動(dòng)（氣動(dòng)、液動(dòng)）夾緊裝置時(shí)，需對(duì)夾緊力進(jìn)行計(jì)算； 而采用手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類比法確定所需的夾緊力。,4 . 夾緊力的計(jì)算,2006-2,93,常用的夾緊裝置,夾具中常用的夾緊裝置有楔塊,螺旋,偏心輪等,它們都是根據(jù)斜面夾緊原理而夾緊工件的。 1、楔塊夾緊裝置,2006-2,94,2006-2,95,楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。 它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。,2006-2,96,（1）楔塊夾緊裝置特點(diǎn):,自鎖性 (自鎖條件1+2)， 斜楔能改變夾緊作用力方向， 斜楔具有擴(kuò)力作用, 夾緊行程小， 效率低(因?yàn)樾毙ㄅc夾具體及工件間是滑動(dòng)摩擦,所以?shī)A緊效率低)， 所以適用范圍: 多用于機(jī)動(dòng)夾緊裝置中,2006-2,97,夾緊力計(jì)算:,=P/tan2+tan(+1) 其中 P為原始力, 為楔塊升角,常數(shù)6度-10度 1:工件與楔塊的摩擦角 2:夾具體與楔塊的摩擦角,2006-2,98,自鎖條件:,原始力P撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會(huì)松開(kāi)工件的現(xiàn)象稱為自鎖. 1+2 ,一般取10-15度或更小,2006-2,99,傳力系數(shù)（擴(kuò)力比）:,夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù)。 用ip表示 ip=/P=1/tan2+tan(+1),2006-2,100,楔塊尺寸與材料:,升角確定后,其工作長(zhǎng)度應(yīng)滿足夾緊要求，其厚度保證熱處理不變形，小頭厚應(yīng)為75mm。 材料一般用20鋼或20Cr， 滲碳厚為0.8-1.2mm；HRC:5662； Ra為1.6m。,2006-2,101,2、螺旋夾緊裝置,螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉(zhuǎn)化而來(lái)的，相當(dāng)于把楔塊繞在圓柱體上，轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)即可夾緊工作。,2006-2,102,（1）螺旋夾緊裝置特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠； 擴(kuò)力比（傳力系數(shù)）大，夾緊行程不受限制； 夾緊動(dòng)作慢，效率低； 應(yīng)用場(chǎng)合: 手動(dòng)夾緊裝置常采用。,2006-2,103,螺桿夾緊力計(jì)算:,=PL/r中tan(+1)+r1tan2 其中: P是原始力, L是原始力作用點(diǎn)到螺桿中心距離, r中是螺旋中經(jīng)的一半, 是螺旋升角, 1螺母于螺桿的摩擦角, r1摩擦力矩計(jì)算半徑, 2工件與螺桿頭部(或壓塊)間的摩擦角,2006-2,104,自鎖性能: 因?yàn)樾▔K的自鎖條件為11.5- 17,而螺旋夾緊裝的螺旋升角(2- 4)很小,所以自鎖性很好. 傳力系數(shù): ip=/P=L/r中tan(+1)+r1tan2楔塊的ip,2006-2,105,多位或多件夾緊: 為了減小夾壓的輔助時(shí)間和提高生產(chǎn)率，可采用多位或多件夾緊裝置。 壓塊的材料一般為45鋼， HRC:43-48 螺桿的材料一般為45鋼， HRC:33-38,2006-2,106,3、偏心夾緊裝置,偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝置的一種變形。,2006-2,107,圓偏心夾緊力:,=PL/tan(+1)+tan2 其中 L為手柄長(zhǎng)度； 支承軸中心(回轉(zhuǎn)中心)到夾緊點(diǎn)距離； 1，2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角。,2006-2,108,傳力系數(shù)ip: ip=L/tan(+1)+tan2 ， 遠(yuǎn)小于螺旋夾緊的ip 特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合: 偏心夾緊與螺旋夾緊相比，夾緊行程小，夾緊力小，自鎖能力差，但夾緊迅速，結(jié)構(gòu)緊湊， 所以常用與切削力不大，振動(dòng)較小的的場(chǎng)合，常與其他夾緊元件聯(lián)合使用。,2006-2,109,4、定心夾緊結(jié)構(gòu),2006-2,110,2006-2,111,定心夾緊結(jié)構(gòu)是一種利用定位夾緊元件等速移動(dòng)或彈性變形來(lái)保證工件準(zhǔn)確定心或?qū)χ械难b置。 使工件的定位和夾緊過(guò)程同時(shí)完成，而定位元件與夾緊元件合二為一。,2006-2,112,機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟,一、對(duì)機(jī)床夾具的基本要求 對(duì)機(jī)床夾具的基本要求可總括為四個(gè)方面： 穩(wěn)定地保證工件的加工精度； 提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件； 應(yīng)能降低工件的制造成本。,2006-2,113,二、夾具設(shè)計(jì)的工作步驟 研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù) 考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 繪制夾具總圖 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求 繪制夾具零件圖,2006-2,114,小 結(jié),1.機(jī)床夾具是由定位元件，夾緊裝置，對(duì)刀元件，夾具體部分組成， 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)也就是針對(duì)夾具組成的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)， 其中定位與夾緊兩個(gè)環(huán)節(jié)是夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。,2006-2,115,2.定位就是確定工件在夾具種的正確位置，是通過(guò)在夾具上設(shè)置正確的定位元件與工件定位面的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 工件的定位有完全定位和不完全定位，要根據(jù)其具體加工要求而定，欠定位在夾具設(shè)計(jì)種是不容許的，而過(guò)定位則有條件地采用。,2006-2,116,3.通常，由于定位副制造不準(zhǔn)確或采用了基準(zhǔn)不重合定位等原因，定位過(guò)程中會(huì)引入定位誤差， 定位誤差的計(jì)算要根據(jù)具體情況分析計(jì)算。,2006-2,117,4.夾緊是為了克服切削力等外力干擾而使工件在空間中保持正確的定位位置的一種手段。 夾緊一般在定位步驟之后，有時(shí)定位與夾緊是同時(shí)進(jìn)行的，入膨脹式定心夾緊機(jī)構(gòu)。,2006-2,118,5.車，銑，鉆，磨等不同的機(jī)床其夾具設(shè)計(jì)具有各自典型特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)任務(wù)，遵循夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。,